空间实体-梁单元原始刚度矩阵的推导

发布时间：2018-08-04 13:19

【摘要】：基于结构计算的矩阵位移法和钢管混凝土拱桥分析的纤维单元法,通过改进拱肋断面划分,选择合适的8结点等参元形函数,建立位移转换矩阵和坐标转换矩阵,同时借用纤维单元的概念,提出了空间实体-梁单元法,并对单拱肋圆形截面的钢管混凝土拱结构进行了空间实体-梁单元分析,推导了其原始刚度矩阵。同时为了验证推导的正确性,编制了专用的计算程序,计算了一个实验模型拱拱顶和拱脚截面的内力,并将其计算结果与矩阵位移法的分析结果和SAP2000的计算结果进行了比较,最大误差在5%以内。计算结果表明,该空间实体-梁单元刚度矩阵的推导是正确的。
[Abstract]:Based on the matrix displacement method for structural calculation and the fiber element method for analysis of concrete-filled steel tube arch bridge, the displacement transformation matrix and coordinate transformation matrix are established by improving the partition of arch rib section, selecting appropriate 8-node isoparametric element function, and establishing the displacement transformation matrix and coordinate transformation matrix. At the same time, using the concept of fiber element, the spatial solid-beam element method is put forward, and the spatial solid-beam element analysis of concrete-filled steel tube arch structure with circular section of single arch rib is carried out, and its original stiffness matrix is deduced. At the same time, in order to verify the correctness of the derivation, a special calculation program is developed to calculate the internal forces of the arch roof and arch foot section of an experimental model, and the results are compared with the results of the matrix displacement method and the SAP2000 method. The maximum error is within 5%. The calculation results show that the stiffness matrix of the spatial solid-beam element is correct.
【作者单位】： 内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院;重庆交通大学土木建筑学院;
【基金】：内蒙古农业大学博士基金项目(BJ06-54)
【分类号】：U448.22

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本文编号：2164010